发电机励磁电刷打火原因分析及解决方法_图文

1、56|电气时代2011年第2期电气传动产品与技术PRODUCT & TECHNOLOGY某热电厂14#发电机从2006年开始由同步直流发电机励磁改为静态直流励磁,采用他励起动转自励方式运行,将脉动直流加在发电机转子进行励磁。运行一年之后,1#4#发电机集电环出现打火严重,温度过高的现象,在2008年2#发电机曾经因电刷打火严重,形成环火,导致发电机停机解列的恶性事件。之后运行人员加大了对电刷的维护力度,每天3次定点维护,用酒精擦拭集电环,并清扫电刷,但是四台发电机电刷平均每月仍有100次以上的故障需要处理,且平均火花等级在2级以上。原因分析发电机励磁电刷打火的原因很多,如电刷与发电机发电机励磁

2、电刷打火原因分析及解决方法文/中铝中州分公司赵世鹏发电机组励磁电刷打火在各个电厂的生产运行中是常见的现象,打火严重时可导致发电机停机解列等恶性事件的发生。通过对某热电厂4台静态直流励磁发电机的分析,总结出一系列消除电刷打火的对策,提出并使用了并列励磁的方式,不但消除了电刷打火的现象,而且降低了员工的劳动强度。块,在编写梯形图程序时可以直接引用PID 指令执行PID 算法,设定过程变量和控制变量等标签,改变K p 、K i 、K d 的值,观察响应曲线的变化,直至响应曲线达到令人满意的效果。在RSLogix5000里编写梯形图程序时可以直接引用PID 指令执行PID 算法。PID 语句指令的执行

3、类似一般函数调用,首先设置如下参数:过程变量电动机转速和控制变量标签,参数设置包括转速设定值,PID 参数值,输出变量上下限等。运用试凑法进行参数整定,通过改变K p 、K i 、K d图 4组态监控画面图5设定点5000 时的响应曲线的值,观察响应曲线的变化,直道响应曲线达到令人满意的效果。事实上,当选K p =2.0,K i =0.1,K d =0.1时,响应曲线能达到令人满意的效果,设定值为5000时,实际转速稳定在319.9322.2之间,响应曲线如图5所示。EA(收稿日期:2010.11.26电气传动产品与技术PRODUCT & TECHNOLOGY换向器接触不良,换向器表面有油污尘

4、土,管理制度不完善,发电机本体温度高,等等,但通过现场调查,抛开不可控的因素,总结打火主要原因如下。1.压簧压力不够现场调查每个电刷压力在10N左右,电刷压力要求每平方厘米1.42.5N,要求一个电刷压力在15N以上,当打火时,压力增大到18N力时,打火消除。目前所用压簧为卷簧式的,现场实测这种压簧只能提供810N的力,远低于电刷对压力的要求。压力低使电刷与集电环接触不紧密,在集电环高速运转下,不但导致电刷温度高,造成电刷打火,严重时还会使电刷在刷架中上下抖动,使电刷振动敲击集电环,造成电刷碎裂。2.发电机集电环不平整发电机集电环不平整使电刷与集电环接触面积不均匀,造成电流分布不均匀,并且会使

5、电刷在刷架中上下抖动,造成电刷与集电环接触不紧密,导致电刷打火频繁。现场调查时发现4台发电机总是固定的几个电刷打火,且拆下来的电刷的摩擦面有一些细小的划痕,据此可以判定这几个电刷对应的集电环表面存在细小的不平整的地方。3.电刷型号选择不当不同牌号、不同厂家的电刷混装在一个极性上,并且所使用的电刷周速为35m/s,而发电机要求电刷的周速达70m/s。由于型号选择不对,使电刷在运行时,电损耗增大,磨损加快,温度增高。解决方法除了继续定期检查维护电刷,更换过短的电刷之外,针对前期分析出来的原因,采取了以下对策。1.针对压簧压力不够把卷簧式的压簧更换为直压式压簧,调整直压式压簧的压力。如果压力过小,电

6、刷将出现打火,如果压力过大,电刷温度上升,通过试验,使电刷压力在1525N力之间为最佳状态。另外将压簧压力点放在电刷中性线上,使压力均匀。2.针对发电机集电环不平整选用2个研磨型电刷,对发电机正、负极的2个电刷同时进行更换;新安装的研磨型电刷运行10天 以研磨刷环;将研磨型电刷进行替换,再持续运行图并列电刷励磁10天,如此循环更替,正负极共8个电刷,需40天来研磨刷环;刷环研磨好之后,将研磨型电刷替换为正常运行的电刷。3.针对电刷型号选择不当确定适合发电机技术条件的电刷型号为D172或D172NM型焦炭基,周速达70m/s。对所选的D172和D172NM型电刷进行高温烧裂电刷材质和摩擦表面形成

7、的弧面光洁度鉴定,确定电刷材质是否合格,选择紧密,硬度高的电刷。在发电机同一极性上的电刷更换为同一品牌。另外,为了降低电刷火化等级,使电刷能够更好地运行,还创新性地采取了以下方法。1并列电刷进行励磁。如果能够有效降低流过电刷的励磁电流,则电刷打火现象必将改善。为此采取分流方法,使用直压式刷窝并列电刷,增加电刷数量,降低电刷平均电流。电刷打火现象明显改善,如图所示。2采用静态直流励磁,脉动直流中交流成分含量高,脉动频率增加到300Hz,没有滤波器,只有发电机转子的电抗;当脉动直流加到集电环01时,交变磁场压差大,氧化-还原过程不良,在电刷表面形不成深蓝色的氧化膜。定期将正极、负极电刷进行调换,使氧化-还原过程良好。3不定期将电刷换面,由进口侧换成出口侧,以免出口侧长期温度高出现烧焦问题。结束语活动后电刷火花等级降低至1级以下,电刷平均寿命从800h延长到2880h;发电机能够更加安全稳定地运行,杜绝电刷引起的环火导致停机的现象;延长了发电机集电